广西贵港高砷浮选金精矿微波预处理试验研究（马少健, 乔红光, 莫伟等《有色矿冶》2005年增刊）.pdf

第卷增刊 年月 有色矿冶 一 文章编号 一 印 一一 广西贵港高砷浮选金精矿微波预处理试验研究 ‘ 马少健 , 乔红光 , 莫伟 , 封金鹏 , 刘力章 广西大学资源与环境学院 , 广西 南宁 摘要对微波加热时间 、 微波场中添加剂的种类及用量进行了试验研究 , 结果表 明微波预处理方法对 该浮选金精矿有效 , 能显著提高金的氰化浸出率 。 关键词微波加热难处理金精矿 预处理 中图分类号文献标识码 随着易处理金矿的日益减少 , 从各种难浸金矿石中提金 已成为国内外黄金开发的热门课题 , 也是举世公认的难题 。 而预处理是难浸金矿石开发利用的关键技术 , 因此获得了国 内外黄金工作者的高度重视 。 预处理是通过物理 、化学和机械动力等方法破坏难浸金 矿物的晶格结构及消除各种有害杂质 , 使包裹金暴露出来 。 微波预处理方法从世纪年代以来 , 一直被用于难浸金 矿石的预处理研究 , 取得了一定的成果 。 本文就微波预处理 方法在广西贵港高砷浮选金精矿的应用进行了研究 , 内容包 括微波加热时间 、微波场中添加剂种类及用量等对预处理效 果的影响 。 相分析表明 , 白色粉末为杨凡 和几 , 黄色粉末为单质 时间俪 的州耐 , 侧叫酬姗对州 吐 坷 哈 宋︶僻书喇 试验方法 试验原料 试验物料为广西贵港六梅金矿的浮选金精矿 , 精矿中主 要金属矿物有毒砂和黄铁矿 战 , 脉石矿物以石英 为主 , 其特点是含和姚高 , 金以晶格金的形式分 布于毒砂和黄铁矿中 。 试验物料的主要化学成分如表 。 表浮选金精矿主要化学成分 元素 含量 试验过程 矿样经过磨矿后添加适当的添加剂混匀 , 进行微波加热 , 后经过磨矿 、酸洗, 然后进行常规氰化浸出 , 对浸渣进行化验 分析 。 试验结果与讨论 微波处理时间 试验采用和几作为添加剂 , 其用量分别为 和 , 采用间隔加热的方法 , 每次加热 , 分别对个矿样进行 、、、、 加热 , 试验结果如 图所示 。 图中曲线表明 , 随着微波作用时间延长 , 浸出率逐渐增 加 , 到后 , 曲线趋于平缓 , 此时浸出率已经达到 。 当加热时间增加到时 , 浸出率已经达到以 上 , 可见为了增加金的浸出率 , 需要长时间的微波加热 。 试验中 , 观察到有烟雾产生 , 矿样呈赤热状 , 同时在微波 炉的底盘及侧壁上有白色粉末 , 在微波炉的排气口处可见到 黄色的粉末 。 据文献,记载 , 烟雾为畅和跳 。 经物 图微波预处理时间对浸出率的影响 以 , 以 虽然增加加热时间能提高浸出率 , 但加热时间延长 , 费用 势必增加 , 同时综合考虑其它因素 , 所以在后续的试验中微波 加热时间定为 。 微波场中添加剂的影响 已有的研究表明 , 、 、 场 、 等添 加剂可以有效促进微波加热反应的进行 , 因此 , 选择了前三种 添加剂 , 分别考察了其单独添加和组合添加时对预处理效果 的影响 。 添加剂种类影响大小的比较 采用因素水平的正交试验对氏 、、 三种添加剂对预处理效果影响的大小进行了比较 , 其中因素 朋 的三个水平是添加量分别为 、、, 因素 的三个水平是添加量分别为 、、 岁 , 因素 氏的三个水平是添加量分别为 、、 酬 , 试验及数据 处理结果见表 。 试验结果表明 , 三种添加剂对试验结果都有影响 , 影响的 顺序为 礴 。 事实上 , 在前期探索的试 验中发现在没有添加的情况下 , 微波加热并没有烟气 产生 , 矿样也不红热 , 且金的浸出率极低 , 而该试验中添加 用量为八时 , 金的浸出率达到 , 因此证 明了在微波场中起了非常重要的作用 。 初步分析是 , 在微波处理时加入 , 一方面增加微波吸收介质量 , 加 速升温过程 , 另一方面使从矿物基质中分离出来的和与 作用生成氏和 , 将和固定在焙砂 中 , 避免生成挥发性的畅伪 和以毛 。 虽然三种药剂对试验结果都有影响 , 但具体每种药剂对 , 收稿日期 一一 加 作者简介马少健 , 男 , 博士 , 教授 。 记了 有色矿冶第卷 步的试验求证 。 表组合添加剂正交试验 添加剂因素用量砂 序号 水 最终称 因素因素因素重 浸出率 其用量 , 所以本试验只考察了用量低于的情 况 , 即用量分别为 、、 三种情况 , 试验结果如图 所示 。 图表明随着用量的增加 , 曲线呈上升趋势 , 浸出 率越来越高 。 可是 , 在探索试验中曾发现当的用量增加到一定 程度时微波预处理后易形成很坚硬的固熔体 , 对试验的进行 非常不利 。 例如试验过程中曾将加入矿样 中进行微波加热 , 结果发现该过程中烟气量明显减少 , 预处理 后的试样极其坚硬 , 难以从承载容器中剥离开来 , 也不利于后 续的磨矿作业 。 因此应将的用量控制在适当的范围 里 。 ,︸ , ,‘咔内 」,几,‘飞︸ ‘ ︸‘八勺︸ 的的 宋︶ 广 哥书明 各因素水平各水平 平均效应 〔氰化浸出率计 最大差值影响顺序 艺 发 那 因素 试验结果 浸渣品 位 以 因素因素 高锰酸钾的影响 通过上述试验虽然能看出各因素对预处理结果影响的大 小 , 但不能反应因素间的协同效应 , 因此 , 进一步研究了各添 加剂单独添加和两两组合添加以及它们各自用量的影响 。 众所周知 , 是一种强氧化剂 , 对大多数化学反应 都能够起到催化剂的作用 , 所以考察了它作为添加剂对微波 预处理效果的影响 。 试验中固定其它两种添加剂的量 , 分别 为八 , 诩 , 改变的用量 , 分 别在其用量为。 、、、 岁的情况下进行试验 , 结果如图 所示 。 厂 加入盘盯 图用孟对微波预处理效果的影响 氏 , 此外 , 试验还考察了单独使用时对微波预处理效 果的影响 。 当用量分别为一 、、 八时 , 试验 结果如图所示 。 由图可知 , 当用量从增加到加以 时 , 金的氰化浸出率并没有明显增加 , 因此的用量控制 在以左右比较合适 。 此外从图中还可看出 , 在没有其 它添加剂的情况下金的氰化浸出率最高仅为 , 因此 将该试验结果与表进行对比 , 可得结果如表所示 。 可见 , 在微波场中单独使用时对浸出率的影响效果并没有 组合药剂的好 。 「 肠加 舫的 ︵乙错书恻 宋︶ 户 斗书醚 拼以。 ,尸,, 翻 加入且 ‘ 图氏 加人量对微波预处理效果的影响 , 八 由图可知在没有添加的情况下 , 微波预处理 后金的氰化浸出率仅为 。 当 闷 的用量为 时 , 浸出率达到 , 但随着氏用量的增加 , 浸出 率没有明显提高 , 因此后续实验中将氏用量定为酬 。 氢氧化钠的影响 从前面的分析已知 , 在微波场中起到了非常明显 的促进作用 。 下面的两组试验分别考察与其它添加剂 组合或其单独添加对预处理效果的影响 。 组合试验时 , 其它添加剂的使用情况分别为 礴 匕 加入且 ‘八 图的加人最对微波预处理效果的影响 表组合添加剂与单一添加剂对微波预处理效果的影响对比 加入量掩氰化浸出率 飞︺八,‘‘ 沪 ︸ 八, 无无无 加 、。 由于在表中当的用量为 时 , 金的氰化浸出率已经达到 , 为了更好的优化 下转第页 了 口口匕 七入入 有色矿冶第卷 , 大块率显著降低 , 并且基本杜绝因水孔而产生的根底 。 空气柱间隔装药法装药结构 爆区的前排孔抵抗线通常较小且分布不均匀 , 为控制爆 堆的前抛距离 , 保证爆破安全 , 因此前排孔的药量通常设计较 小 。 通过以往爆破后观察可知 , 整个爆区产生的大块 , 大多出 现在前排 , 原因主要是前排的药柱偏底 , 一般仅为 一 , 这 样会有一半的药量在炮孔的超身部分 , 对孔口下 一 范围 内的岩石作用力十分有限 , 因此我们把这一部分的岩石 叫大块产生区 , 如图所示 。 图采用空气柱间隔装药结构 填塞物涅 炸药 图木塞间隔装药法结构 填塞物 炸药 木塞 空气柱 孔底积水 针对这种情况 , 我们采用了如图所示的空气柱间隔装 药法的装药结构 , 将单孔的药量分成两部分装下 , 每一部分各 放有一组起爆药包 , 当装完底部药量后 , 在保证孔口填塞在 一 的情况下 , 用尼龙带吊下木塞 , 然后再装下顶部炸 药量 , 这样在木塞和下部药柱间就形成了一个空气柱间隔段 , 当起爆时上下药柱的能量同时作用 , 由于空气柱具备了绝热 膨胀条件 , 这样爆轰产物的绝热膨胀使爆破脉冲的峰值显著 降低 , 与此同时却使较高的脉冲压力作用时间延长了 , 使爆破 能量消耗发生再分配 , 用于粉碎岩石的能量减少 , 而用于破碎 岩石的能量就增加了 。 另外 , 由于孔内药柱的提高 , 各孔炸药 爆破作用范围增大 , 使炸药在台阶上下分布较为均匀 , 进一步 提高炸药能量的利用率 。 结论 装药结构是调节炸药能量分布和控制爆破作用的有 效途径 , 采用木塞隔离体装药结构和空气柱间隔装药法 , 可使 炸药能量沿炮孔分布趋于均匀 , 调节爆炸压力和作用时间 , 改 变爆破能量的分配状况 , 提高炸药能量利用率 , 改善爆破效 果 。 底部木塞间隔技术的应用 , 可以提高岩石的破碎质 量 , 阻止炸药的失效 , 避免因水孔原因改用浆状炸药而带来的 施工困难和成本增加 , 降低大块率且不留根底 。 同时可减小 爆堆宽度和爆破后冲 , 提高装载效率 , 降低爆破振动强度 。 应用间隔装药技术 , 其投入小 , 操作简单易行 , 安全 可靠 , 技术经济效果显著 , 可节约采矿成本近 , 可在类似 露天矿广泛应用 。 上接第页 峭酸钠的影响 从表可知 , 三种添加剂中伍 对微波预处理效果的 影响最小 , 因此对于该添加剂有必要进一步探讨 。 试验中固定添加剂及用量为岁 , 盯 , 考察了的加入量分别为 、、、、、 八六种情况 , 试验结果如图所示 。 「 户 僻刃恻 图 湘的加入盆盯 的加人里对微波预处理效果的影响 以 , 以 由图可知 , 当伍用量为。时 , 氰化浸出率为 , 而随着用量的增加 , 金的氰化浸出率反而下降 。 可见 , 试验条件下 , 添加剂对预处理效果产生不利影 响 , 因此认为可去掉该添加剂 。 结论 通过微波预处理 , 贵港高砷浮选金精矿的氰化浸出 率由未经预处理的 一 提高到以上 , 说明这种预 处理方法对该金矿是有效的 。 微波预处理过程所发生的主要化学反应与常规焙烧 法类似 。 微波预处理时间 、 微波场中添加剂的种类及用量等 对微波预处理效果均有一定影响 , 在所研究的试验条件下 , 预 处理过程中较佳的试验条件为微波加热总时间为添 加剂用量为 ,。 参考文献 〔 〕明 飞 一 〔谷晋川 , 刘亚川 , 谢扩军难选冶金矿微波预处理研究 「」有色 金属 , 一 〔金钦汉等微波化学第二版〕北京 科学 出版社 , , 一 〔 〕 魏莉 , 贾微难浸金矿石预处理新工艺【 【 〕莫伟广西贵港高砷浮选金精矿氰化浸金试验研究硕士学位 论文 ,